東軟單擺法測重力加速度實驗報告

1、 大 學(xué) 物 理 實驗報告姓 名 學(xué) 號 專業(yè)班級 評分指導(dǎo)教師 林飛 實驗日期 實驗項目: 單擺法測重力加速度 【實驗?zāi)康摹?. 學(xué)習(xí)物理實驗仿真軟件的使用。2. 掌握用單擺法測重力加速度的方法。3. 學(xué)習(xí)有效數(shù)、誤差的運算?！緦嶒瀮x器】單擺實驗儀、游標(biāo)尺、千分尺、米尺、電子秒表【實驗原理】在一固定點上懸掛一根不能伸長、無質(zhì)量的細(xì)線，并在線的末端懸掛一個質(zhì)量為m的質(zhì)點，這就構(gòu)成了一個單擺。在單擺的幅角很小（5）時，單擺的振動周期t和擺長l有如下關(guān)系：t=2lg (1)單擺是一種理想模型。為減小系統(tǒng)誤差，懸線的長度要遠(yuǎn)大于小球直徑，同時擺角要小于5，并保證在同一豎直平面內(nèi)擺動。固定擺長，測量振

2、動周期t和擺長l，即可求出重力加速度g。g=42t2l (2) 式中：l=l+d2 (懸線長度加小球半徑);t=tn(為減小單擺振動周期測量誤差，t通過測量n次全振動時間t，用此公式間接測量單擺振動周期)?！緦嶒瀮?nèi)容與步驟】1. 按照實驗要求組裝好實驗儀器，電子秒表歸零。2. 用千分尺、游標(biāo)卡尺測量小球直徑d各5次，并記錄數(shù)據(jù)。3. 用米尺測量擺線長度l各5次，并記錄數(shù)據(jù)。4. 將擺球拉離平衡位置，角度小于5度，保證單擺在豎直平面內(nèi)擺動，防止形成圓錐擺，等擺動穩(wěn)定后開始計時。5. 用電子秒表測量單擺50次全振動所需時間t，并記錄數(shù)據(jù)。 6. 計算g的平均值，并作誤差分析。【數(shù)據(jù)記錄與處理】1.

3、 數(shù)據(jù)記錄表1：單擺法測重力加速度實驗數(shù)據(jù)記錄表序號測量次數(shù)測量項12345平均值備注1米尺測懸線長度l(cm)91.5091.5591.5291.5591.52l=91.5282游標(biāo)尺測小球直徑d(cm)2.3222.3242.3262.3282.326d=2.32523千分尺測小球直徑d測量(cm)2.34702.34722.34742.34722.3470d測量=2.34716零差： 0.0050 d=d測量+零差d=2.352164電子秒表測50次全振動時間t(s)94.9695.0994.8095.1594.77t=94.9545擺長：l (cm)92.66192.71292.683

4、92.71492.683l=92.6906l=l+d2 6振動周期：t (s)1.89921.90181.8961.9031.8954t=1.89908t=t502. 數(shù)據(jù)計算2.1 根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算平均重力加速度： gg=42t2l= 10.1360434 ms22.2 誤差計算表2：單擺法測重力加速度實驗數(shù)據(jù)誤差結(jié)果表誤差類別誤差計算項對應(yīng)計算公式誤差計算結(jié)果備注直接測量誤差運算擺長絕對誤差平均值ll=1ni=1n(| li-l|)l= 0.02 (cm)保留1位有效數(shù)擺長相對誤差ll=ll100%l= 0.018 %保留2位有效數(shù)擺長標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)形式l=lll= 92.69060.017 (cm)振動周期絕對誤差平均值tt=1ni=1n(|ti-t|)t= 0.002 (s)保留1位有效數(shù)振動周期相對誤差tt=tt100%t= 0.14 %保留2位有效數(shù)振動周期標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式t=ttt= 1.899080.002 (s)間接測量誤差運算g的相對誤差gg=ll+2ttg= 0.3 %精確到小數(shù)點后1位g的絕對誤差gg=ggg= 0.0 (ms2)【實驗結(jié)果與分析】1. 實驗結(jié)果用單擺法測得實驗所在地點重力加速度為：g=gg (ms2) = 10